Гидроксиды Y(OH)3 в Минске

Гидроксид иттрия Y(OH) — технические характеристики и применение

Гидроксид иттрия Y(OH) — неорганическое соединение, представляющее собой объёмный белый порошок с аморфной или кристаллической структурой. Материал относится к группе редкоземельных гидроксидов и служит промежуточным продуктом в технологической цепочке переработки иттрийсодержащего сырья. Химическая формула Y(OH) соответствует тригидрату оксида иттрия, который при прокаливании переходит в YO с потерей структурной воды.

Физико-химические свойства

Гидроксид иттрия характеризуется низкой растворимостью в воде (произведение растворимости порядка 10) и амфотерными свойствами с преобладанием основного характера. Соединение растворяется в минеральных кислотах с образованием соответствующих солей иттрия, а при взаимодействии с щелочами демонстрирует ограниченную растворимость за счёт образования гидроксокомплексов. Термическое разложение Y(OH) начинается при 250–300 C и завершается полным удалением воды при 600–700 C с формированием кубической модификации оксида иттрия.

Насыпная плотность порошка составляет 1,2–1,8 г/см, удельная поверхность — 10–50 м/г в зависимости от способа осаждения. Частицы имеют тенденцию к агломерации, поэтому для получения стабильных суспензий требуется механохимическая активация или ультразвуковая обработка.

Технология получения

Промышленный синтез Y(OH) осуществляется двумя основными методами:

• осаждение из азотнокислых или хлоридных растворов солей иттрия раствором аммиака при pH 8–9;
• гидролиз алкоголятов иттрия в органической среде с контролируемым размером частиц.

Условия осаждения — температура, скорость введения осадителя, концентрация исходного раствора — определяют морфологию и дисперсность конечного продукта. Быстрое осаждение даёт аморфный продукт с высокой удельной поверхностью, медленное — кристаллический Y(OH) с гексагональной решёткой.

Применение в промышленности

Гидроксид иттрия востребован как прекурсор в производстве функциональных материалов. Основные направления использования:

• синтез оксида иттрия YO высокой чистоты для оптической керамики и лазерных сред;
• производство люминофоров на основе иттрий-алюминиевого граната (YAG), активированного церием или неодимом;
• изготовление стабилизированного оксидом иттрия диоксида циркония (YSZ) для твёрдооксидных топливных элементов и теплозащитных покрытий;
• получение иттриевых солей — ацетата, нитрата, хлорида — для каталитических систем;
• введение в состав электроизоляционной керамики и высокотемпературных сверхпроводников YBaCuO.

В металлургии Y(OH) применяется как исходное сырьё для получения иттриевых лигатур и модификаторов жаропрочных никелевых сплавов. В атомной отрасли соединение используется для очистки теплоносителей от примесей за счёт высокой сорбционной способности по отношению к радионуклидам.

Марки и чистота

Промышленно выпускается гидроксид иттрия марок Ит-Г(О) и Ит-Г(К) с массовой долей основного вещества 99,0–99,9 %. Содержание контролируемых примесей — железа, кальция, кремния, редкоземельных элементов — регламентируется техническими условиями ТУ 48-4-523-90. Для оптического класса чистоты требуется суммарное содержание примесей не более 0,01 %.

Условия хранения и транспортировки

Гидроксид иттрия гигроскопичен и активно поглощает углекислый газ из воздуха с образованием карбонатных примесей. Хранение осуществляется в герметичной таре — полиэтиленовых мешках с вкладышем или металлических барабанах — в сухих складских помещениях при температуре не выше 30 C. Срок хранения без изменения свойств — 12 месяцев с даты изготовления. При транспортировке необходимо исключить контакт с кислотами и окислителями.

Вопросы и ответы